超高压电力变压器运行故障及原因分析

张德铭　桂学祥

摘要：随着我国电网系统的覆盖范围越来越大，对电力输送方面的需求也越来越高，特高压电力变压器作为电力传输的重要一次设备，对于保障电能的安全传输以及终端企业和居民用电上起着至关重要的作用。特高压电力变压器的功能是多方面的：它具有调节电压的功能，它可以根据用电需要，通过增加电压将电力传递到用电区域。如果变压器在运行中出现故障，不仅会对企业产生影响而且还会对生产生活造成极大的损失和影响，所以其相关的运行故障及故障诊断分析就变得越来越重要。对于此，本文简要概述了特高压电力变压器的作用，分析了变压器的运行故障，探讨了故障诊断分析，以供参考。

关键词：变压器;运行故障;故障诊断;故障检修

1引言

特高压电力变压器的正常运行，决定了整个电网运输工作的好坏，它是相关电力输送企业在发展过程当中非常重要的一项电气设备，电力变压器，不仅控制着我们生活中必要的用电设备，还在整个电网系统的安全问题，产生了巨大影响，所以相关的专业技术人员要对电力变压器有足够的重视。在实际生产操作中电力变压器非常容易受到环境中一些细节问题的影响，实际运营中一些微小的参数的改变，都会对电力变压器的正常运行产生巨大影响，所以相关的专业技术人员一定要重视电力变压器的维护工作，对于出现问题的一些电力变压器，一定要用合理的操作来维修和维护其正常的运行，这样才能合理地保证日常人们生活的正常电力输送，才能保证我们生活中用电的最大安全。

2变压器的运行故障

2.1变压器渗油

变压器油泄漏不仅会给企业带来巨大的经济损失、破坏环境，影响设备的正常运行，造成停电甚至损坏变压器，给生产用户造成经济损失，给居民的生活带来不便。因此，有必要解决变压器油的泄漏问题。油箱平面的漏油可以直接进行焊接修复。对于拐角及加强筋处的渗漏情况，其漏点一般很难发现，或者在维修后的焊接点质量较差再次泄漏。对于这种泄漏，铁板可用于修复焊接。两面连接处可以使用椭圆形铁板可用于焊缝修复。在三面的交界处，铁板可以转换成三角形用于修复，或根据修理焊接的实际位置进行焊接。对于高压套管升高座或进人孔法兰渗油，这些部件主要是由于橡胶垫片不正确安装造成的，可以使用密封胶对法兰之间的缝隙进行密封：橡胶塞完全固化后，把螺钉移除，在螺钉孔处将密封胶注入法兰之间的缝隙，直到法兰螺钉的密封剂被挤出即可。低压侧套管渗漏的原因是，母线拉伸和低压侧引线引出偏短，胶珠压在螺纹上受母线拉伸时，可以根据规定使用补偿器将母线用伸缩节链接，即可解决渗油。

2.2铁芯接触地面

变压器的正常触地点是铁芯，只有1个接触点。如果有2个以上的点，将形成多点触地。而变压器铁芯的多点触地会引起铁芯触地故障，这将会对变压器的运行产生影响。遇到这种问题时需要及时消除直流电流的冲击，并将铁芯触地线移除，在变压器铁芯和油箱之间，进行大电流冲击3～5次。这样可以燃烧掉铁芯的多余触地点。另外，如果变压器盖子上的定位销翻转和拆除导致了多点触地，必须翻转定位销或者拆除损坏的夹件垫腳与铁扼间的绝缘纸板。根据绝缘规范的要求，有必要更换一定厚度的新纸板。

2.3连接器过热

连接器接头是变压器本身及电力系统连接的重要部分。如果接头处出现连接不良，就会造成短路发热导致其熔断，对变压器的正常运行和电网的安全供电造成影响。所以出现接头过热的问题就要检修。变压器电缆的末端由铜制成，主要用在室外和潮湿的地方，铝导线不能固定到铜端，当铜和铝的接触表面渗入含有溶解盐的水分时（电解质），在电耦合作用下发生电解反应。铝被强烈腐蚀，触点迅速损坏，产生热量并可能导致严重事故。为避免这种情况，当铝导体和铜作为导线需要进行装置的连接时，应采用一端由铝制接头和另一端由铜制成的特殊过渡接头。

2.4绝缘事故

由于外部不利因素的干预，电力变压器在工作过程中容易发生绝缘事故。电力变压器的运行是在自然环境中进行的，它长时间暴露在风雨中，雨水会逐渐渗入至装置内部，使得电力变压器内的部件处于相对潮湿的状态。在这种工作环境中运行，最终会发生电力变压器绝缘的故障。此外，雷暴通常发生在夏季。如果电力变压器的防雷效果不是很好，可能会引起雷击事故，从而损坏电力变压器的绝缘。

2.5线路损坏

如果电源变压器的负载过大或运行时间过长，则电源线容易形成老化损坏，影响电源变压器的正常运行。线路损坏会对电力变压器造成内部线圈变形并且形成线路短路，导致电力变压器的故障。

3变压器的故障诊断分析

3.1电力变压器故障诊断的基础理论

变压器油色谱分析是反映油浸式变压器故障状况最重要、最直观的诊断方法，可以为变压器的故障判断提供可靠的依据。许多变压器故障诊断试验都是在变压器油色谱分析的基础之上进行拓展和延伸的。通过测量变压器油中溶解的各种气体成分和浓度的变化情况，就可以发现变压器内部可能存在的潜在故障，以便在变压器故障早期就能够及时进行维修。合格的变压器油是澄清透明的矿物油，无杂质沉淀及固体悬浮物。如果变压器油在循环过程中受到污染或使用过久已经老化，变压器油色就会由澄清渐变为浅红色直至变为深褐色，并伴有沉淀物和絮凝物质产生。通常，变压器油呈浅棕色时就应该及时更换新油。当变压器内部出现故障时，变压器油的颜色也会发生变化。常见的变压器油变质现象中，若变压器油呈乳浊状，说明油中含水量过高;油色发暗，说明变压器油老化变质;油色发黑并带有异味，则说明变压器内部存在故障。在进行故障诊断时，通过对变压器油的外观、PH值、含水量、水溶性酸、闪点、油中气体组分含量、界面张力、凝点、体积电阻率等各个物理和化学性质的检测，就可以推断出变压器运行状态的异常变化，及时发现故障并采取相应的措施消除设备故障，防止劣化的变压器油继续损害设备，保证变压器的正常运行。

3.2变压器故障在线诊断法

气相色谱在线检测技术的应用。气相色谱仪被广泛应用在各种变压器的故障检测中，该方法具有便捷、高效、灵敏等优良特点，可以快速检测变压器油中所含各种气体的浓度。气相色谱在线检测技术的核心步骤是油气分离。目前在实际工程中应用最广泛的是通过高分子膜来进行油气分离。高分子膜对于不同的气体分子具有选择透过性，可以直接过滤出样品油中需要测定的目标气体，该方法的操作流程相比于振动脱气、鼓泡法等传统方法更加简单。

3.3变压器故障离线诊断法

3.3.1直观检查法

技术人员直接进入配电室检查室内基本电器元件和线路是否存在烧损、冒烟、绝缘损坏、异常放电痕迹和设备爆炸损坏等现象。该方法简单直观，但对故障状况分析的程度不够深入，往往只能在变压器发生故障之后对最为明显的故障原因进行大概的初步判断，是最基本和简单的检查方法。

3.3.2電气预防性试验法

电气预防性试验法是一种评估电力变压器性能指标是否正常的方法，该试验的方法和种类较多，但实施流程往往较为繁琐。有些试验必须要将变压器拆解之后才可进行，有些需要与其他试验项目同时进行，有些则是变压器投入运行之后定期检查的测试项目，有些需要在特殊环境下才可进行;如交流耐压试验就是一种破坏性试验，这种试验对变压器和电力线路的耐压要求都很高，现场条件一般很难满足，并且对变压器设备进行频繁的拆装并不利于设备的维护。

结语

超高压电力变压器是组成电力系统的重要设备之一，其安全运行直接影响着整个电网供电的高效性、可靠性、稳定性。目前，我国已有很多投入运行多年的变压器，这些多年运行的变压器往往存在如绝缘老化等很多严重的安全隐患，发生故障的概率会随着运行年限的延长不断增大。由于现代社会生产生活对电力的高度依赖，变压器一旦发生事故将会导致该区域停电停产，有时甚至产生严重的社会经济和政治损失。因此，深入的研究超高压电力变压器故障诊断技术，做到早期检测和故障诊断，确保整个电力网络系统的正常运行。

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